Кобалтът може да спаси водородните автомобили. Платината е твърде рядка и скъпа

Защо водородните автомобили са неприемливи? Поради две основни причини: бензиностанциите за този газ все още не са много популярни, а в някои страни изобщо няма такива. Освен това горивните клетки изискват използването на платина, която е скъп и рядък елемент, който влияе на крайната цена на превозните средства FCEV. Затова учените вече работят по замяната на платината с кобалт.

Кобалтът може да направи водородните автомобили популярни

Таблица на съдържанието

• Кобалтът може да направи водородните автомобили популярни
  • Изследванията на кобалта помагат на горивните клетки като цяло

Кобалтът е елемент с уникални свойства. Използва се при десулфуризация на гориво при рафиниране на суров нефт (да, да, Автомобилите с вътрешно горене също се нуждаят от кобалт за шофиране.), използва се и в електротехниката - и в много устройства, захранвани с батерии - в катодите на литиево-йонни клетки. В бъдеще това може да помогне на превозните средства с водородни горивни клетки (FCEV).

Както каза ръководителят на екипа за изследвания и разработки на BMW Клаус Фрьолих в началото на 2020 г., водородните автомобили не се намират никъде, защото горивните клетки са 10 пъти по-скъпи от електрическото задвижване. Повечето от разходите (50 процента от цената на клетката) идват от използването на платинени електроди, които действат като катализатори в горивните клетки, ускорявайки реакцията на водорода с кислорода.

Учени от Тихоокеанската северозападна национална лаборатория реши да замени платинените електроди с кобалтовив който металните атоми са разпръснати с азотни и въглеродни атоми. Такава структура, в която кобалтът се държи в специално подготвени органични структури, трябва да бъде четири пъти по-здрава от тази, изработена от желязо (източник). В крайна сметка тя също трябва да бъде по-евтина от платината; на борсите цената на кобалта е около 1 пъти по-ниска от цената на платината.

Изследванията на кобалта помагат на горивните клетки като цяло

Оказа се, че реактивността на такава среда е по-добра от тази на други катализатори, изградени без наличието на платина или желязо. Също така беше възможно да се установи, че водороден пероксид (H2O2), генериран по време на окисляването, причинява разлагане и намаляване на ефективността на катализатора. Това позволи да се защитят електродите и да се увеличи здравината на конструкцията, което може да удължи живота на клетките в бъдеще.

Текущ живот на горивна клетка на основата на платина се оценява на около 6-8 хиляди часа при непостоянна работа на системите, което дава до 333 дни непрекъсната работа или до 11 години, подлежащи на активност по 2 часа на ден... Клетките са най-засегнати от променливи натоварвания и процеси на активност, свързани с липса на работа, поради което някои експерти изрично заявяват, че не трябва да се използват в автомобили.

Актуализация 2020/12/31, гледайте. 16.06/XNUMX: Оригиналната версия на текста споменава "платинени мембрани". Това е очевидна грешка. Повърхността на поне един от електродите е платинена. Тази снимка ясно показва слоя платинен катализатор, разположен под диафрагмата. Извиняваме се за липсата на концентрация при редактирането на текста.

Откривателна фотография: илюстрация, горивна клетка (c) Bosch / Powercell

Това може да ви заинтересува: